[科普中国]-凯克望远镜

凯克望远镜是位于在太平洋夏威夷岛上的一座天文望远镜，坐落在海拔4200多米人迹罕至的莫纳克亚山上。由加州大学伯克利分校、劳伦斯伯克利国家实验室以及加州理工学院建造，口径达10米1。莫纳克亚山上的大气的清洁度很高，大部分时间里天气晴朗，许多世界一流的大望远镜都集中在这里。凯克望远镜是目前世界上最大的望远镜之一，耗资1.3亿美元，主要由美国的企业家凯克捐助修建。

仪器简介凯克望远镜有两台，是以它的出资建造者来命名的，隶属于美国加州大学和加州理工学院1。

1991年，凯克望远镜Ⅰ建成，1996年凯克望远镜Ⅱ建成1。天文学家若要使用该望远镜，必须预先得到委员会的审批，并在委员会的协助下操作望远镜，通常天文学家在夏威夷瓦梅亚(Waimea)天文观测总部远程收集数据1。2

地理位置W. M.凯克望远镜坐落于美国夏威夷莫纳克亚山顶，海拔4270米，这里分布着十几台望远镜1。由于它处在太平洋非常稳定的空气中，因此具有很高的分辨率，综合观测能力不在哈勃望远镜之下1。

设备结构每台望远镜有8层楼高，重300吨1。凯克望远镜整体镜面直径为10米，每块镜面口径均为1.8米，而厚度仅为10厘米，通过主动光学支撑系统，使镜面保持极高的精度1。该望远镜主要设备有三个：近红外摄像仪、高分辨率CCD探测器和高色散光谱仪。凯克望远镜的天文观测精度可达到毫微米程度1。

特色性能镜片组合凯内望远镜巨大的镜面使它使用起来非同一般，由于望远镜的口径不可能无限扩大，最切实可行的办法就是用一些小镜片组合成一台大口径的望远镜1。凯克望远镜最关键的改革就是采用了这种系统，它的主镜片由36块口径为1.8米的六角形小镜片组成，组合后的效果相当于一架口径10米的反射望远镜1。一台计算机每秒钟两次将所有的镜片排列在0.00003毫米以内，而电视监视器可使科学家们看到望远镜所看到的一切1。

这个庞大的系统采用计算机来控制它的支撑系统和轨道齿轮，这些轨道齿轮可以调整望远镜系统指向天空的精确方向1。在这个运行过程中，36块镜片的相对位置必须保持一致1。由小镜片组合成大镜片，这种技术堪称望远镜的革命，凯克望远镜就是这种新思路的代表作品。它能看到的极限星为22等。1

光学适应遥远的星光就像水中的波纹那样源源不断地向前迈进，当它进入地球的大气层后，由于大气的密度不一样，星光常常会发生抖动，这样到达望远镜镜面的光波是不完美的，畸变了的1。（当我们用肉眼看星星时，常常感到星星在眨眼就是这个原因）由于这种大气的扰动，星光的波长会发生某些不规则的变化，凯克望远镜有一套价值740万美元的的光学自适应系统。可以克服这个问题1。

适应性光学系统提高了凯克望远镜的地面基础天文观测能力，观测图片比之前清晰了10倍1。

举个例子，由凯克激光引导恒星适应光学系统拍摄的蛋云翳（Egg Nebula）近红外波长的合成图片，这是一个原行星云翳，在其生命的最后阶段，云翳最外部有垂死恒星正在脱落，当恒星表面越来越多的物质开始脱离，其表面变得更加炽热，使得紫外光线电离成为气体，从而在望远镜观测下呈现出美丽的色彩。该区域几千年之后可以形成行星。3

意义影响凯克望远镜开创了基于地面的望远镜的新时代1。它的规模是美国加利福尼亚州帕落马山上的海耳望远镜的两倍，是当时世界上口径最大的望远镜。1

凯克望远镜先进的适应性光学镜头为后来的计算机驱动镜头的出现打下了基础。1科学家们借助凯克望远镜以追踪、寻找行星。凭借凯克望远镜，一个晚上，就可以观测85颗恒星。45

重大发现凯克天文台为天文学家提供了天王星最清晰的地基图像，证实这颗曾被认为平淡无奇没有什么变化的行星实际上出人意料的活跃。加州大学，空间科学研究所威斯康星大学组成的一个小组，2004年初用凯克望远镜对天王星做了研究，当时它正接近秋分点。凯克自适应光学系统红外波段拍摄的图像显示了“旅行者”2号1986年飞掠这颗行星时没有发现的一些细节。6

本词条内容贡献者为:

杨荣佳 - 教授 - 河北大学